为了获得更高的燃油效率,主机厂、发动机厂以及相关的零部件厂商都在积极努力。增压器供应商正在考虑如何在汽油机中也像柴油机那样大范围应用可变几何涡轮技术的增压器。目前一些厂商已经有相关方案推出并已邀请用户对其性能进行测试。设计人员的所有努力,目标只有一个:更高的低速转矩。
众所周知,增压技术不仅仅能够快速提高发动机低速运转时的转矩,而且还可保证在满负荷时很高的效率。因此,增压器供应商正在考虑如何在汽油机中也像柴油机那样大范围应用可变几何涡轮技术的增压器,即通常被称之为“VTG”的增压器。
VTG可变几何涡轮增压器的优点吸引着设计师们,因为它在汽油机中有着比在柴油机中更高的效率:在汽油机汽车低速行驶时,尤其是在低传输转矩状态下,导向叶片调整能够让增压器迅速地提高发动机动力,保证了大幅度地提高转矩。
博世马勒涡轮增压系统公司(以下简称“BMTS公司”)认为,在汽油机中也采用可变几何涡轮增压器。而KSPG公司则在全力打造电力驱动的压缩机,并已邀请用户对其性能进行测试。设计人员的所有努力,目标只有一个:更高的低速转矩。
可变几何涡轮增压器+米勒循环
BMTS公司相信,他们能够在汽油机技术中挖掘更大的潜力:采用VTG可变几何涡轮增压器(Otto-VTG)。他们对可变几何涡轮增压器的机械调整机构进行了改进,使其只有在极少情况下才产生热变形。结合使用了耐热钢(但不是价格昂贵的特种合金钢)可使其耐受最高980 ℃的排气温度(汽油机的最高排气温度为1 050 ℃)。这也使可变几何涡轮增压器在应用于汽油机中成为可能。
为了避免特别严重的承载情况,BMTS公司把VTG可变几何涡轮增压技术与米勒循环燃烧技术相互结合在一起,使得进气阀的开启角度明显地比常规发动机进排气阀的开启更加提前,燃烧室中吸入的新鲜空气更少。这样就降低了发动机的排气温度和压力。据BMTS公司介绍,在汽油机中,VTG可变几何涡轮增压器和米勒循环是最佳“搭档”,不仅能够提高强劲的动力而且也非常节约燃油。
BMTS公司的可变几何涡轮增压技术方案预计于2017年大批量投放市场。
电动压气机与高压混动技术相结合
为了在低转速时提高增压压力,电动压缩机是一种不错的装置。它完全独立于发动机的排气气流,其工作时间总是短短的几秒钟,因此它所需的能源动力也很少。
KSPG公司已经研发出一种电动压缩机,目前正在邀请很多用户对它的性能进行测试。
这一电力驱动的增压辅助装置可能实现以功率为主导的废气涡轮增压,无需复杂的增压分级技术或者几何调整。它的驱动能源只需通过能源回收就足够了。而最令人感兴趣的是这种方案与48 V高压混合动力技术相互结合,在电力压气机的帮助下可以为混合动力提供更好的行驶性能。
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